同濟大學鋼結構螺栓試驗報告

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高強螺栓抗剪試驗

姓名：黎武韜學號：1151793指導老師：王偉任課教師：羅烈

試驗日期：2023年12月13號

高強螺栓抗剪試驗

一、試驗目的：

1.通過試驗，培養(yǎng)學生的動手能力及處理數據的能力；

2.通過試驗把握高強螺栓連接抗剪性能試驗方法，包括試件設計、加載裝置設計、測點布置、試驗結果整理等方法；

3.通過試驗觀測高強螺栓連接試件在剪力作用下的破壞過程和破壞模式；

4.將理論極限承載力和實測承載力進行對比，驗證摩擦型和承壓型螺栓的承載力計算公式。

二、試驗原理

高強度螺栓的桿身、螺帽和墊圈都要用抗拉強度很高的鋼材制作。螺桿一般采用45號鋼或40硼鋼制成，螺帽和墊圈用45號鋼制成，且都要經過熱處理以提高其強度。

高強度螺栓的預拉力是通過扭緊螺帽實現(xiàn)的。一般采用扭矩法和扭剪法。扭矩法是采用可直接顯示扭矩的特制扳手，根據事先測定的扭矩和螺栓拉力之間的關系施加扭矩，使之達到預定預拉力。扭剪法是采用扭剪型高強螺栓，該螺栓端部設有梅花頭，擰緊螺帽時，靠擰斷梅花頭切口處截面來控制預拉應力值。

采用扭矩法時：

TC?K??P??P??d

K?0.110.15

高強度螺栓連接有摩擦型和承壓型兩種；在外力作用下，螺栓承受剪力或拉力?，F(xiàn)分述其工作性能：

1.高強度螺栓摩擦型連接的抗剪工作性能

高強度螺栓安裝時將螺栓擰緊，使螺桿產生預拉力壓緊構件接觸面，靠接觸面的摩擦力

來阻止其相互滑移，以達到傳遞外力的目的。高強度螺栓摩擦型連接于普通螺栓連接的重要區(qū)別，就是完全不靠螺桿的抗剪和孔壁的承壓來傳力，而是靠鋼板間接觸面的摩擦力來傳遞。

2.高強度螺栓承壓型連接的工作性能

高強度螺栓承壓型連接的傳力特征是剪力超過摩擦型時，構件之間發(fā)生相對滑移，螺桿桿身與孔壁接觸，使螺桿受剪和孔壁受壓，破壞形式與普通螺栓一致。

高強螺栓的設計準則如圖1.1

圖1.1

3.單個承壓型高強螺栓的抗剪承載力根據鋼結構設計規(guī)范，對于摩擦型連接：

Nvb?nf?P

bNv?0.9nf?P

式中：

nf?傳力摩擦面數目摩擦面抗滑移系數

P高強螺栓的預拉力

對于承壓型連接：

N?nv?bv?4?d2?fvb

Ncb?d???t??fcbNv?Min?Nvb,Ncb?

nv剪面數

d螺桿直徑

fvb螺栓抗剪設計強度

d螺桿直徑

t同一受力方向承壓構件的最小厚度

fcb螺栓承壓設計強度

三、試驗設計

考慮到試驗目的、加載條件及經濟承受能力等狀況，本試驗試件的主要參數如下：

1?材料參數

螺栓級別：10.9螺栓規(guī)格：

M10

30mmQ345B

被連接板厚度：蓋板厚度：

4mm/10mmQ235B

連接面：噴砂處理

2?試件尺寸設計

試件尺寸設計如圖1.2

圖1.2

3?支座設計

本試驗中，試件一端固定在反力梁上，一端固定在加載梁上加勁板；被連接板